[发明专利]基于环形绕组和斥力磁场的直线电机

权利要求书

1.基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，包括磁钢组件（20）和电枢组件（10）；其特征在于，

所述电枢组件（10）包括铁芯（11）和环绕所述铁芯（11）的环形绕组（12）；所述环形绕组（12）沿电机的直线运动方向环形绕制，且所述环形绕组（12）的截面垂直于电机的直线运动方向；

所述磁钢组件（20）包括设置在所述电枢组件（10）两侧的第一磁钢单元和第二磁钢单元，所述第一磁钢单元包括第一背铁（21）、在所述第一背铁（21）内表面上平行间隔设置的一排磁钢（23），所述第二磁钢单元包括第二背铁（22）、在所述第二背铁（22）内表面上平行间隔设置的一排磁钢（23）；所述第一背铁（21）和所述第二背铁（22）上的磁钢（23）数量相同，位于同一背铁上相邻两个磁钢（23）极性相反，位于所述第一背铁（21）和所述第二背铁（22）相对位置的两个磁钢（23）极性相同。

2.根据权利要求1所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，还包括驱使所述电枢组件（10）相对所述磁钢组件（20）运动的直线导轨支撑组件，此时，所述电枢组件（10）为动子，所述第一磁钢单元和所述第二磁钢单元为定子。

3.根据权利要求1所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，还包括驱使所述磁钢组件（20）相对所述电枢组件（10）运动的直线导轨支撑组件，此时，所述电枢组件（10）为定子，所述第一磁钢单元和所述第二磁钢单元为动子。

4.根据权利要求2或3所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述磁钢组件（20）还包括用于连接所述第一背铁（21）和所述第二背铁（22）的衔接件（24），所述电枢组件（10）还包括用于固定所述铁芯（11）的底座（15），所述衔接件（24）和所述底座（15）分别与所述直线导轨支撑组件相连，并在所述直线导轨支撑组件控制下做直线运动。

5.根据权利要求1所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述第一背铁（21）和所述第二背铁（22）上的磁钢（23）数量均为2P个，所述直线电机的基本参数应满足：L≥Pτ，q<P，其中τ为磁钢（23）的极距，其中L是所述直线电机的长度；或者

所述第一背铁（21）和所述第二背铁（22）上的磁钢（23）数量均为2P+1个，所述直线电机的基本参数应满足：L≥(P+0.5)τ，q<(P+0.5)，其中τ为磁钢（23）的极距，其中L是所述直线电机的长度。

6.根据权利要求1所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述电枢组件（10）还包括设置在所述铁芯（11）两端的上绝缘端板（13）和下绝缘端板（14），所述上绝缘端板（13）和所述下绝缘端板（14）均布Z=2qm个用于分隔和定位所述环形绕组（12）的凸起，其中Z是所述直线电机的虚槽数，q是所述环形绕组（12）所跨磁钢（23）磁极的对数，m是所述直线电机的相数。

7.根据权利要求1所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述铁芯（11）为若干方形硅钢片叠压而成的方形铁芯（11）。

8.根据权利要求7所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述方形硅钢片的厚度为0.2～0.5mm。

9.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述电枢组件（10）沿动子运动方向设有Z个虛槽，Z=2qm=6q，m=3为三相永磁直线电机；U、V、W三相绕组，沿动子直线运动的方向环形绕制形成三相独立绕组或者三相绕组中点相连形成Y连接方式。

10.根据权利要求1-3、5-8任一项所述的基于环形绕组和斥力磁场的直线电机，其特征在于，所述电枢组件（10）沿动子运动方向设有Z个虛槽，Z=2qm=4q，m=2为两相永磁直线电机；A、B两相绕组，沿动子直线运动的方向环形绕制，形成两相独立绕组。